TEDxBeaconStreet
Sam Rodriques: What we'll learn about the brain in the next century
Сэм Родригес: Что мы узнаем о мозге к началу следующего века
Filmed:
Readability: 4
1,621,715 views
В этом оригинальном выступлении нейроинженер Сэм Родригес отправляет нас в захватывающее путешествие по следующему столетию развития науки о мозге. Он представляет нам странные (и порой пугающие) изобретения, которые, возможно, станут ключом к пониманию заболеваний мозга и их лечению, — например, лазеры, сверлящие крошечные дырочки в черепе и позволяющие зондам исследовать электрическую активность наших нейронов.
Sam Rodriques - Neuroengineer
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
Sam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
I want to tell you guys
something about neuroscience.
something about neuroscience.
0
1040
2507
Я хочу рассказать вам
кое-что о нейробиологии.
кое-что о нейробиологии.
00:16
I'm a physicist by training.
1
4040
1800
По специальности я физик.
00:18
About three years ago, I left physics
2
6230
2206
Около трёх лет назад
я ушёл из этой области,
я ушёл из этой области,
00:20
to come and try to understand
how the brain works.
how the brain works.
3
8460
2349
чтобы попытаться понять,
как работает мозг.
как работает мозг.
И вот что я узнал.
00:22
And this is what I found.
4
10833
1474
00:24
Lots of people are working on depression.
5
12331
2064
Многие люди занимаются депрессией.
00:26
And that's really good,
6
14419
1159
И это замечательно,
мы очень хотим понять,
что такое депрессия.
что такое депрессия.
00:27
depression is something
that we really want to understand.
that we really want to understand.
7
15602
2721
Вот как это делают:
00:30
Here's how you do it:
8
18347
1167
берут банку и наполовину
заполняют её водой,
заполняют её водой,
00:31
you take a jar and you fill it up,
about halfway, with water.
about halfway, with water.
9
19538
4161
00:35
And then you take a mouse,
and you put the mouse in the jar, OK?
and you put the mouse in the jar, OK?
10
23723
4182
после чего берут мышь
и помещают её в банку.
и помещают её в банку.
00:39
And the mouse swims around
for a little while
for a little while
11
27929
2350
Какое-то время мышь пытается плавать,
00:42
and then at some point,
the mouse gets tired
the mouse gets tired
12
30303
2388
но в конце концов она устаёт
00:44
and decides to stop swimming.
13
32715
1934
и решает остановиться.
00:46
And when it stops swimming,
that's depression.
that's depression.
14
34673
3133
Тот момент, когда она останавливается,
и есть депрессия.
и есть депрессия.
00:50
OK?
15
38696
1150
Понятно?
00:52
And I'm from theoretical physics,
16
40291
3380
К тому же я физик-теоретик,
00:55
so I'm used to people making
very sophisticated mathematical models
very sophisticated mathematical models
17
43695
3668
поэтому привык к сложнейшим
математическим моделям
математическим моделям
00:59
to precisely describe physical phenomena,
18
47387
2881
для точного описания физических явлений,
01:02
so when I saw that this
is the model for depression,
is the model for depression,
19
50292
2452
так что, увидев такую модель депрессии,
01:04
I though to myself, "Oh my God,
we have a lot of work to do."
we have a lot of work to do."
20
52768
2937
я подумал: «Боже мой,
у нас ещё так много работы».
у нас ещё так много работы».
(Смех)
01:07
(Laughter)
21
55729
1370
01:09
But this is a kind of general
problem in neuroscience.
problem in neuroscience.
22
57123
2951
Но это общая проблема нейробиологии.
01:12
So for example, take emotion.
23
60377
2111
Возьмём, к примеру, эмоции.
01:14
Lots of people want to understand emotion.
24
62512
2459
Очень многие хотят понять эмоции.
01:17
But you can't study emotion
in mice or monkeys
in mice or monkeys
25
65352
3313
Но эмоции не изучишь на мышах и обезьянах,
01:20
because you can't ask them
26
68689
1254
ведь их нельзя спросить,
что они чувствуют и что испытывают.
01:21
how they're feeling
or what they're experiencing.
or what they're experiencing.
27
69967
2317
И вместо этого люди,
которые хотят понять эмоции,
которые хотят понять эмоции,
01:24
So instead, people who want
to understand emotion,
to understand emotion,
28
72308
2357
обычно вынуждены изучать
«мотивированное поведение»,
«мотивированное поведение»,
01:26
typically end up studying
what's called motivated behavior,
what's called motivated behavior,
29
74689
2777
то есть то, как ведёт себя мышь,
когда очень-очень хочет сыр.
когда очень-очень хочет сыр.
01:29
which is code for "what the mouse does
when it really, really wants cheese."
when it really, really wants cheese."
30
77490
3658
01:33
OK, I could go on and on.
31
81839
1675
Я могу продолжать до бесконечности.
01:35
I mean, the point is, the NIH
spends about 5.5 billion dollars a year
spends about 5.5 billion dollars a year
32
83538
6316
Но суть в том, что Национальные
институты здоровья США
институты здоровья США
тратят около 5,5 млрд долларов в год
на исследования в нейробиологии.
01:41
on neuroscience research.
33
89878
1532
01:43
And yet there have been almost
no significant improvements in outcomes
no significant improvements in outcomes
34
91434
3603
Однако за последние 40 лет
мы практически не продвинулись
мы практически не продвинулись
01:47
for patients with brain diseases
in the past 40 years.
in the past 40 years.
35
95061
3491
в лечении заболеваний мозга.
01:51
And I think a lot of that
is basically due to the fact
is basically due to the fact
36
99015
2540
Я думаю, во многом
это происходит из-за того,
это происходит из-за того,
что мыши — это, возможно,
подходящая модель для рака и диабета,
подходящая модель для рака и диабета,
01:53
that mice might be OK as a model
for cancer or diabetes,
for cancer or diabetes,
37
101579
4151
01:57
but the mouse brain
is just not sophisticated enough
is just not sophisticated enough
38
105754
2687
вот только мышиный мозг
недостаточно сложно устроен,
недостаточно сложно устроен,
чтобы воспроизводить на нём
психологию человека и заболевания мозга.
психологию человека и заболевания мозга.
02:00
to reproduce human psychology
or human brain disease.
or human brain disease.
39
108465
3175
02:04
OK?
40
112379
1225
Согласны?
02:05
So if the mouse models are so bad,
why are we still using them?
why are we still using them?
41
113628
3634
Но если модели на мышах такие плохие,
почему же мы до сих пор ими пользуемся?
почему же мы до сих пор ими пользуемся?
02:10
Well, it basically boils down to this:
42
118143
2103
Всё сводится к следующему:
02:12
the brain is made up of neurons
43
120270
2556
мозг состоит из нейронов —
02:14
which are these little cells that send
electrical signals to each other.
electrical signals to each other.
44
122850
3447
маленьких клеточек, которые отправляют
друг другу электрические сигналы.
друг другу электрические сигналы.
02:18
If you want to understand
how the brain works,
how the brain works,
45
126680
2144
Чтобы понять, как работает мозг,
02:20
you have to be able to measure
the electrical activity of these neurons.
the electrical activity of these neurons.
46
128848
3808
нужно уметь измерять
электрическую активность нейронов.
электрическую активность нейронов.
02:25
But to do that, you have to get
really close to the neurons
really close to the neurons
47
133339
2992
Но для этого нужно очень близко
подобраться к нейронам
подобраться к нейронам
с помощью электронного регистрирующего
устройства или микроскопа.
устройства или микроскопа.
02:28
with some kind of electrical
recording device or a microscope.
recording device or a microscope.
48
136355
2928
02:31
And so you can do that in mice
and you can do it in monkeys,
and you can do it in monkeys,
49
139563
2810
Это можно сделать с мышами и обезьянами,
потому что мы можем
физически проникать в их мозг,
физически проникать в их мозг,
02:34
because you can physically
put things into their brain
put things into their brain
50
142397
2548
но почему-то с людьми
нам это до сих пор не удаётся.
нам это до сих пор не удаётся.
02:36
but for some reason we still
can't do that in humans, OK?
can't do that in humans, OK?
51
144969
3046
02:40
So instead, we've invented
all these proxies.
all these proxies.
52
148533
3370
Поэтому мы изобрели
всевозможных посредников.
всевозможных посредников.
02:43
So the most popular one is probably this,
53
151927
2515
Самый известный, наверное, этот:
02:46
functional MRI, fMRI,
54
154466
2397
функциональная МРТ, или фМРТ,
02:48
which allows you to make these
pretty pictures like this,
pretty pictures like this,
55
156887
2692
на которой получаются
вот такие красивые картинки,
вот такие красивые картинки,
показывающие,
какие области мозга активны,
какие области мозга активны,
02:51
that show which parts
of your brain light up
of your brain light up
56
159603
2056
когда человек занимается разными делами.
02:53
when you're engaged
in different activities.
in different activities.
57
161683
2126
Но это всего лишь посредник.
02:55
But this is a proxy.
58
163833
1920
Это не измерение собственно
нервной активности.
нервной активности.
02:57
You're not actually measuring
neural activity here.
neural activity here.
59
165777
3292
03:01
What you're doing
is you're measuring, essentially,
is you're measuring, essentially,
60
169093
2842
По сути, здесь измеряется
03:03
like, blood flow in the brain.
61
171959
1832
кровообращение в мозге.
03:05
Where there's more blood.
62
173815
1238
Где крови больше.
На самом деле, где больше кислорода,
но вы меня поняли, да?
но вы меня поняли, да?
03:07
It's actually where there's more oxygen,
but you get the idea, OK?
but you get the idea, OK?
63
175077
3103
Ещё можно сделать вот это —
03:10
The other thing that you can do
is you can do this --
is you can do this --
64
178204
2519
электроэнцефалографию —
надеть на голову вот такие электроды.
надеть на голову вот такие электроды.
03:12
electroencephalography -- you can put
these electrodes on your head, OK?
these electrodes on your head, OK?
65
180747
3591
После чего можно измерять мозговые волны.
03:16
And then you can measure your brain waves.
66
184362
2143
03:19
And here, you're actually measuring
electrical activity.
electrical activity.
67
187125
3079
Здесь мы действительно
измеряем электрическую активность.
измеряем электрическую активность.
03:22
But you're not measuring
the activity of neurons.
the activity of neurons.
68
190228
2365
Но не активность нейронов,
03:24
You're measuring
these electrical currents,
these electrical currents,
69
192911
2444
а электрические потоки,
циркулирующие по мозгу.
03:27
sloshing back and forth in your brain.
70
195379
2299
03:30
So the point is just
that these technologies that we have
that these technologies that we have
71
198157
2674
В общем, смысл в том,
что все эти технологии
что все эти технологии
03:32
are really measuring the wrong thing.
72
200855
2436
на самом деле измеряют
не то, что нам нужно.
не то, что нам нужно.
03:35
Because, for most of the diseases
that we want to understand --
that we want to understand --
73
203315
2953
Ведь для большинства заболеваний,
которые мы хотим понять,
которые мы хотим понять,
болезнь Паркинсона — классический пример.
03:38
like, Parkinson's is the classic example.
74
206292
2198
03:40
In Parkinson's, there's one particular
kind of neuron deep in your brain
kind of neuron deep in your brain
75
208514
3554
За болезнь Паркинсона отвечает
один конкретный тип нейронов
глубоко в мозге,
глубоко в мозге,
03:44
that is responsible for the disease,
76
212092
1731
03:45
and these technologies just don't have
the resolution that you need
the resolution that you need
77
213847
3182
а современные технологии
недостаточно продвинутые,
недостаточно продвинутые,
чтобы до него добраться.
03:49
to get at that.
78
217053
1373
03:50
And so that's why
we're still stuck with the animals.
we're still stuck with the animals.
79
218450
3974
И поэтому нам до сих пор приходится
экспериментировать на животных.
экспериментировать на животных.
03:54
Not that anyone wants
to be studying depression
to be studying depression
80
222448
2533
Никто же не хочет изучать депрессию
03:57
by putting mice into jars, right?
81
225005
2262
на мышах в банке, правда?
03:59
It's just that there's this pervasive
sense that it's not possible
sense that it's not possible
82
227291
3753
Просто существует распространённое мнение,
что невозможно посмотреть
на активность нейронов у здоровых людей.
на активность нейронов у здоровых людей.
04:03
to look at the activity of neurons
in healthy humans.
in healthy humans.
83
231068
3847
04:08
So here's what I want to do.
84
236180
1492
Поэтому я хочу сделать следующее.
04:09
I want to take you into the future.
85
237974
2521
Я хочу отправить вас в будущее,
04:12
To have a look at one way in which
I think it could potentially be possible.
I think it could potentially be possible.
86
240519
4482
чтобы дать вам взглянуть на то, как это
потенциально может стать возможным.
потенциально может стать возможным.
04:17
And I want to preface this by saying,
I don't have all the details.
I don't have all the details.
87
245526
3298
Сразу оговорюсь, что у меня
нет всех подробностей.
нет всех подробностей.
04:21
So I'm just going to provide you
with a kind of outline.
with a kind of outline.
88
249272
2967
Я только нарисую вам общую картину.
04:24
But we're going to go the year 2100.
89
252263
2400
Итак, мы отправляемся в 2100 год.
04:27
Now what does the year 2100 look like?
90
255732
2299
Как же выглядит 2100 год?
04:30
Well, to start with, the climate
is a bit warmer that what you're used to.
is a bit warmer that what you're used to.
91
258055
3518
Начнём с того, что климат
немного теплее, чем привычный нам.
немного теплее, чем привычный нам.
(Смех)
04:33
(Laughter)
92
261597
3583
04:37
And that robotic vacuum cleaner
that you know and love
that you know and love
93
265204
4952
А робот-пылесос,
который вы знаете и любите,
который вы знаете и любите,
прошёл несколько поколений развития,
04:42
went through a few generations,
94
270180
1514
04:43
and the improvements
were not always so good.
were not always so good.
95
271718
2843
и не все обновления были удачными.
(Смех)
04:46
(Laughter)
96
274585
1595
04:48
It was not always for the better.
97
276530
2310
Не всё изменилось к лучшему.
04:52
But actually, in the year 2100
most things are surprisingly recognizable.
most things are surprisingly recognizable.
98
280221
4538
Но на самом деле большинство вещей
в 2100 году на удивление узнаваемы.
в 2100 году на удивление узнаваемы.
04:57
It's just the brain is totally different.
99
285458
2734
Вот только мозг стал совсем другим.
05:00
For example, in the year 2100,
100
288740
2547
Например, в 2100 году
05:03
we understand the root causes
of Alzheimer's.
of Alzheimer's.
101
291311
2857
мы понимаем истоки болезни Альцгеймера
05:06
So we can deliver targeted
genetic therapies or drugs
genetic therapies or drugs
102
294192
3714
и поэтому можем назначать адресную
генную терапию или лекарства,
генную терапию или лекарства,
05:09
to stop the degenerative process
before it begins.
before it begins.
103
297930
2876
чтобы остановить дегенеративный
процесс ещё до его начала.
процесс ещё до его начала.
05:13
So how did we do it?
104
301629
1333
Как же нам это удалось?
05:15
Well, there were essentially three steps.
105
303898
2238
Мы прошли через три этапа.
05:18
The first step was
that we had to figure out
that we had to figure out
106
306589
2814
Для начала мы должны были выяснить,
05:21
some way to get electrical
connections through the skull
connections through the skull
107
309427
3293
как добраться до электрических
соединений через череп,
соединений через череп,
05:24
so we could measure
the electrical activity of neurons.
the electrical activity of neurons.
108
312744
3015
чтобы измерить электрическую
активность нейронов.
активность нейронов.
05:28
And not only that,
it had to be easy and risk-free.
it had to be easy and risk-free.
109
316339
4349
К тому же это нужно было делать
просто и без риска для здоровья.
просто и без риска для здоровья.
Так, чтобы на эту процедуру
готов был пойти кто угодно,
готов был пойти кто угодно,
05:32
Something that basically anyone
would be OK with,
would be OK with,
110
320712
2378
05:35
like getting a piercing.
111
323114
1600
всё равно что сделать пирсинг.
05:37
Because back in 2017,
112
325156
2747
Потому что в 2017 году
05:39
the only way that we knew of
to get through the skull
to get through the skull
113
327927
2913
единственный способ пройти через череп —
05:42
was to drill these holes
the size of quarters.
the size of quarters.
114
330864
2817
это просверлить дырку размером с монету.
05:46
You would never let
someone do that to you.
someone do that to you.
115
334015
2039
Вы бы никогда в жизни не пошли на такое.
05:48
So in the 2020s,
116
336967
2253
Так что в 2020-х годах
05:51
people began to experiment --
rather than drilling these gigantic holes,
rather than drilling these gigantic holes,
117
339244
3381
люди начали экспериментировать:
вместо этих огромных дырок
вместо этих огромных дырок
начали сверлить микроскопические,
не толще человеческого волоса.
не толще человеческого волоса.
05:54
drilling microscopic holes,
no thicker than a piece of hair.
no thicker than a piece of hair.
118
342649
3115
05:58
And the idea here
was really for diagnosis --
was really for diagnosis --
119
346735
2096
Делалось это главным образом
для диагностики —
для диагностики —
06:00
there are lots of times in the diagnosis
of brain disorders
of brain disorders
120
348855
2786
при диагнозе заболеваний мозга
нам очень часто хочется
нам очень часто хочется
иметь возможность посмотреть
на нервную активность внутри черепа,
на нервную активность внутри черепа,
06:03
when you would like to be able to look
at the neural activity beneath the skull
at the neural activity beneath the skull
121
351665
4872
а возможность просверлить
микроскопические дырочки
микроскопические дырочки
06:08
and being able to drill
these microscopic holes
these microscopic holes
122
356561
3191
06:11
would make that much easier
for the patient.
for the patient.
123
359776
2142
сделала бы это гораздо проще для пациента.
06:13
In the end, it would be
like getting a shot.
like getting a shot.
124
361942
2349
По ощущениям это как поставить укол:
06:16
You just go in and you sit down
125
364315
1580
приходишь, садишься,
06:17
and there's a thing
that comes down on your head,
that comes down on your head,
126
365919
2301
к твоей голове что-то прикладывают,
на мгновение больно — и на этом всё,
06:20
and a momentary sting and then it's done,
127
368244
1953
06:22
and you can go back about your day.
128
370221
1864
можно идти дальше по своим делам.
06:24
So we're eventually able to do it
129
372736
4793
Мы научились сверлить такие дырочки,
06:29
using lasers to drill the holes.
130
377553
2667
используя лазеры.
06:32
And with the lasers,
it was fast and extremely reliable,
it was fast and extremely reliable,
131
380244
2620
С лазерами это быстро
и чрезвычайно надёжно,
и чрезвычайно надёжно,
а дырочку вы даже не заметите,
06:34
you couldn't even tell
the holes were there,
the holes were there,
132
382888
2213
06:37
any more than you could tell
that one of your hairs was missing.
that one of your hairs was missing.
133
385125
3000
точно так же, как не заметили бы
один выпавший волосок.
один выпавший волосок.
06:40
And I know it might sound crazy,
using lasers to drill holes in your skull,
using lasers to drill holes in your skull,
134
388753
4738
Знаю, может показаться безумием
сверлить лазером дырки в черепе,
сверлить лазером дырки в черепе,
06:45
but back in 2017,
135
393515
1366
но ведь в 2017 году
06:46
people were OK with surgeons
shooting lasers into their eyes
shooting lasers into their eyes
136
394905
4109
люди не были против того,
чтобы им стреляли лазером в глаза
чтобы им стреляли лазером в глаза
в ходе коррекционной операции.
06:51
for corrective surgery
137
399038
1214
06:52
So when you're already here,
it's not that big of a step.
it's not that big of a step.
138
400276
3887
Получается, что первый шаг
не такой уж и большой.
не такой уж и большой.
06:57
OK?
139
405561
1151
Согласны?
06:58
So the next step,
that happened in the 2030s,
that happened in the 2030s,
140
406736
3571
Суть следующего шага,
сделанного в 2030-е годы,
сделанного в 2030-е годы,
07:02
was that it's not just about
getting through the skull.
getting through the skull.
141
410331
3086
в том, что пройти
через череп недостаточно.
через череп недостаточно.
07:05
To measure the activity of neurons,
142
413441
1700
Чтобы измерить активность нейронов,
07:07
you have to actually make it
into the brain tissue itself.
into the brain tissue itself.
143
415165
3825
нужно проникнуть в сами мозговые ткани.
07:11
And the risk, whenever
you put something into the brain tissue,
you put something into the brain tissue,
144
419344
2968
Но при проникновении в мозговые ткани
возникает риск инсульта.
07:14
is essentially that of stroke.
145
422336
1439
Можно задеть кровеносный сосуд
и разорвать его,
и разорвать его,
07:15
That you would hit
a blood vessel and burst it,
a blood vessel and burst it,
146
423799
2196
что вызовет инсульт.
07:18
and that causes a stroke.
147
426019
1519
07:19
So, by the mid 2030s,
we had invented these flexible probes
we had invented these flexible probes
148
427916
3725
Поэтому к середине 2030-х годов
мы изобрели гибкие зонды,
мы изобрели гибкие зонды,
07:23
that were capable of going
around blood vessels,
around blood vessels,
149
431665
2278
способные обходить кровеносные сосуды,
07:25
rather than through them.
150
433967
1476
а не идти через них.
07:27
And thus, we could put
huge batteries of these probes
huge batteries of these probes
151
435467
5697
Таким образом, мы смогли вставить
огромное количество этих зондов
огромное количество этих зондов
07:33
into the brains of patients
152
441188
1357
в мозги пациентов
и получать информацию с тысяч нейронов
без какого-либо риска.
без какого-либо риска.
07:34
and record from thousands of their neurons
without any risk to them.
without any risk to them.
153
442569
3270
07:39
And what we discovered,
sort of to our surprise,
sort of to our surprise,
154
447458
4061
И мы с удивлением обнаружили,
07:43
is that the neurons that we could identify
155
451543
2190
что нейроны, которые мы могли опознать,
07:45
were not responding
to things like ideas or emotion,
to things like ideas or emotion,
156
453757
3524
не отвечали на такие вещи,
как идеи и эмоции,
как идеи и эмоции,
07:49
which was what we had expected.
157
457305
1627
как мы ожидали.
07:50
They were mostly responding
to things like Jennifer Aniston
to things like Jennifer Aniston
158
458956
3796
В основном они реагировали
на Дженнифер Энистон,
на Дженнифер Энистон,
07:54
or Halle Berry
159
462776
2404
или Хэлли Берри,
07:57
or Justin Trudeau.
160
465204
1310
или Джастина Трюдо.
07:58
I mean --
161
466538
1253
Хотя...
(Смех)
07:59
(Laughter)
162
467815
2326
08:02
In hindsight, we shouldn't
have been that surprised.
have been that surprised.
163
470165
2437
Если подумать, в этом нет
ничего удивительного.
ничего удивительного.
08:04
I mean, what do your neurons
spend most of their time thinking about?
spend most of their time thinking about?
164
472626
3262
Ведь о чём думают ваши нейроны
большую часть времени?
большую часть времени?
(Смех)
08:07
(Laughter)
165
475912
1150
08:09
But really, the point is that
166
477380
2040
В общем, смысл в том,
08:11
this technology enabled us to begin
studying neuroscience in individuals.
studying neuroscience in individuals.
167
479444
4430
что благодаря этим технологиям мы смогли
изучать нейробиологию на отдельных людях.
изучать нейробиологию на отдельных людях.
08:15
So much like the transition to genetics,
at the single cell level,
at the single cell level,
168
483898
4230
Как и при переходе к генетике
на уровне единичных клеток,
на уровне единичных клеток,
08:20
we started to study neuroscience,
at the single human level.
at the single human level.
169
488152
3206
мы начали изучать нейробиологию
на уровне единичных людей.
на уровне единичных людей.
08:23
But we weren't quite there yet.
170
491890
1618
Но это был ещё не конец.
08:25
Because these technologies
171
493895
1642
Ведь эти технологии
08:27
were still restricted
to medical applications,
to medical applications,
172
495561
3056
до сих пор применялись только в медицине,
08:30
which meant that we were studying
sick brains, not healthy brains.
sick brains, not healthy brains.
173
498641
3391
из чего следует, что мы изучали
больные, а не здоровые мозги.
больные, а не здоровые мозги.
08:35
Because no matter how safe
your technology is,
your technology is,
174
503235
3754
Даже с самыми безопасными технологиями
08:39
you can't stick something
into someone's brain
into someone's brain
175
507013
2730
нельзя вставить что-то человеку в мозг
08:41
for research purposes.
176
509767
1420
исключительно в научных целях.
08:43
They have to want it.
177
511211
1549
Люди должны сами этого захотеть.
08:44
And why would they want it?
178
512784
1460
А с чего бы им этого хотеть?
08:46
Because as soon as you have
an electrical connection to the brain,
an electrical connection to the brain,
179
514268
3571
Установив электрическое
соединение с мозгом,
соединение с мозгом,
08:49
you can use it to hook
the brain up to a computer.
the brain up to a computer.
180
517863
2444
вы можете подключить мозг к компьютеру.
08:53
Oh, well, you know, the general public
was very skeptical at first.
was very skeptical at first.
181
521061
3429
Ну, знаете, поначалу общественность
была настроена скептически.
была настроена скептически.
08:56
I mean, who wants to hook
their brain up to their computers?
their brain up to their computers?
182
524514
2869
Какой человек захочет подключить
свой мозг к компьютеру?
свой мозг к компьютеру?
08:59
Well just imagine being able
to send an email with a thought.
to send an email with a thought.
183
527926
4236
А представьте, что вы можете
отправить письмо силой мысли.
отправить письмо силой мысли.
09:04
(Laughter)
184
532186
2253
(Смех)
09:06
Imagine being able to take
a picture with your eyes, OK?
a picture with your eyes, OK?
185
534463
4500
Представьте, что вы можете
сделать фотографию одними глазами.
сделать фотографию одними глазами.
09:10
(Laughter)
186
538987
1230
(Смех)
09:12
Imagine never forgetting anything anymore,
187
540241
2963
Представьте, что вы больше
никогда ничего не забудете,
никогда ничего не забудете,
09:15
because anything
that you choose to remember
that you choose to remember
188
543228
2159
ведь всё, что вы хотите запомнить,
09:17
will be stored permanently
on a hard drive somewhere,
on a hard drive somewhere,
189
545411
2477
будет постоянно храниться
где-то на жёстком диске,
где-то на жёстком диске,
09:19
able to be recalled at will.
190
547912
2029
откуда это можно достать в любое время.
09:21
(Laughter)
191
549965
3366
(Смех)
09:25
The line here
between crazy and visionary
between crazy and visionary
192
553355
3381
Граница между безумием и фантастикой
09:28
was never quite clear.
193
556760
1467
никогда не была чёткой.
09:30
But the systems were safe.
194
558720
1857
Но системы были безопасными.
09:32
So when the FDA decided to deregulate
these laser-drilling systems, in 2043,
these laser-drilling systems, in 2043,
195
560879
5016
И когда в 2043 году FDA решило отменить
контроль за этими лазерными системами,
контроль за этими лазерными системами,
09:37
commercial demand just exploded.
196
565919
2357
коммерческий спрос на них был огромным.
09:40
People started signing their emails,
197
568300
1888
Люди стали писать в конце своих писем:
09:42
"Please excuse any typos.
198
570212
1341
«Извините за опечатки.
09:43
Sent from my brain."
199
571577
1333
Отправлено прямо из мозга».
(Смех)
09:44
(Laughter)
200
572934
1001
Повсюду стали появляться
коммерческие системы,
коммерческие системы,
09:45
Commercial systems
popped up left and right,
popped up left and right,
201
573959
2072
09:48
offering the latest and greatest
in neural interfacing technology.
in neural interfacing technology.
202
576055
3238
предлагающие новейшие разработки
в области нейронных связей.
в области нейронных связей.
09:51
There were 100 electrodes.
203
579792
1753
Было сто электродов.
09:53
A thousand electrodes.
204
581569
1911
Тысяча электродов.
09:55
High bandwidth for only 99.99 a month.
205
583504
2476
Высокоскоростная связь
всего за $99,99 в месяц.
всего за $99,99 в месяц.
(Смех)
09:58
(Laughter)
206
586004
1539
09:59
Soon, everyone had them.
207
587567
1534
Вскоре они были у всех.
И это было ключевым моментом.
10:01
And that was the key.
208
589694
1571
10:03
Because, in the 2050s,
if you were a neuroscientist,
if you were a neuroscientist,
209
591289
2923
Ведь учёные в 2050-х годах
10:06
you could have someone come into your lab
essentially from off the street.
essentially from off the street.
210
594236
3939
могли пригласить к себе в лабораторию
любого человека с улицы
любого человека с улицы
10:10
And you could have them engaged
in some emotional task
in some emotional task
211
598792
2864
и проводить эксперименты на эмоции,
10:13
or social behavior or abstract reasoning,
212
601680
2437
социальное поведение
и абстрактное мышление —
и абстрактное мышление —
10:16
things you could never study in mice.
213
604141
2531
на всё, что не исследуешь на мышах.
10:18
And you could record
the activity of their neurons
the activity of their neurons
214
606696
3111
И можно было регистрировать
активность нейронов испытуемых
активность нейронов испытуемых
10:21
using the interfaces
that they already had.
that they already had.
215
609831
3191
на уже имеющихся у них интерфейсах.
10:25
And then you could also ask them
about what they were experiencing.
about what they were experiencing.
216
613046
3189
К тому же можно было спросить у них,
что они испытывали.
что они испытывали.
Итак, связь между психологией
и нейробиологией,
и нейробиологией,
10:28
So this link between
psychology and neuroscience
psychology and neuroscience
217
616259
3349
10:31
that you could never make
in the animals, was suddenly there.
in the animals, was suddenly there.
218
619632
3381
которую невозможно было
установить с животными, вдруг появилась.
установить с животными, вдруг появилась.
10:35
So perhaps the classic example of this
219
623695
2184
Пожалуй, классическим примером
10:37
was the discovery
of the neural basis for insight.
of the neural basis for insight.
220
625903
3523
было открытие нейронной основы озарения.
10:41
That "Aha!" moment, the moment
it all comes together, it clicks.
it all comes together, it clicks.
221
629450
3600
Тех самых моментов, когда всё вдруг
сходится, встаёт на свои места.
сходится, встаёт на свои места.
10:45
And this was discovered
by two scientists in 2055,
by two scientists in 2055,
222
633593
4056
Это открытие сделали
в 2055 году двое учёных,
в 2055 году двое учёных,
10:49
Barry and Late,
223
637673
1372
Барри и Лэйт.
10:51
who observed, in the dorsal
prefrontal cortex,
prefrontal cortex,
224
639069
3663
Они наблюдали за тем, что происходит
в префронтальной коре,
в префронтальной коре,
10:54
how in the brain of someone
trying to understand an idea,
trying to understand an idea,
225
642756
5222
когда мозг человека пытается
разобраться в какой-нибудь концепции,
разобраться в какой-нибудь концепции,
11:00
how different populations of neurons
would reorganize themselves --
would reorganize themselves --
226
648002
3369
как при этом перестраиваются
разные группы нейронов —
разные группы нейронов —
11:03
you're looking at neural
activity here in orange --
activity here in orange --
227
651395
2436
оранжевым отмечена нервная активность, —
пока наконец не сходятся таким образом,
что возникает положительная реакция.
что возникает положительная реакция.
11:05
until finally their activity aligns
in a way that leads to positive feedback.
in a way that leads to positive feedback.
228
653855
3738
11:10
Right there.
229
658339
1150
Вот оно.
11:12
That is understanding.
230
660723
1467
Это понимание.
11:15
So finally, we were able to get
at the things that make us human.
at the things that make us human.
231
663413
4437
Именно тогда нам наконец удалось
разобраться в том, что делает нас людьми.
разобраться в том, что делает нас людьми.
11:21
And that's what really opened the way
to major insights from medicine.
to major insights from medicine.
232
669871
4578
И это открыло путь к существенным
прорывам в медицине.
прорывам в медицине.
11:27
Because, starting in the 2060s,
233
675465
2755
Начиная с 2060-х годов,
11:30
with the ability to record
the neural activity
the neural activity
234
678244
2484
мы получили возможность
регистрировать нервную активность
регистрировать нервную активность
11:32
in the brains of patients
with these different mental diseases,
with these different mental diseases,
235
680752
3587
в мозгах пациентов с различными
психическими заболеваниями.
психическими заболеваниями.
11:36
rather than defining the diseases
on the basis of their symptoms,
on the basis of their symptoms,
236
684363
4690
И вместо того чтобы определять
болезни на основе их симптомов,
болезни на основе их симптомов,
11:41
as we had at the beginning of the century,
237
689077
2040
как делали в начале XXI века,
мы стали определять их
11:43
we started to define them
238
691141
1222
на основе реальных патологий,
которые мы увидели на нейронном уровне.
которые мы увидели на нейронном уровне.
11:44
on the basis of the actual pathology
that we observed at the neural level.
that we observed at the neural level.
239
692387
3539
11:48
So for example, in the case of ADHD,
240
696768
3825
Например, в случае
с синдромом дефицита внимания
с синдромом дефицита внимания
11:52
we discovered that there are
dozens of different diseases,
dozens of different diseases,
241
700617
3174
мы обнаружили, что на самом деле
есть десятки различных заболеваний,
есть десятки различных заболеваний,
11:55
all of which had been called ADHD
at the start of the century,
at the start of the century,
242
703815
3009
все из которых в начале века
называли этим синдромом,
называли этим синдромом,
хотя у этих заболеваний нет ничего общего,
11:58
that actually had nothing
to do with each other,
to do with each other,
243
706848
2301
12:01
except that they had similar symptoms.
244
709173
2118
кроме похожих симптомов.
12:03
And they needed to be treated
in different ways.
in different ways.
245
711625
2372
И все они требуют разного лечения.
12:06
So it was kind of incredible,
in retrospect,
in retrospect,
246
714307
2247
Оглядываясь назад,
кажется уму непостижимым,
кажется уму непостижимым,
что в начале века
12:08
that at the beginning of the century,
247
716578
1777
мы лечили все эти разные заболевания
одним и тем же лекарством:
одним и тем же лекарством:
12:10
we had been treating
all those different diseases
all those different diseases
248
718379
2317
12:12
with the same drug,
249
720720
1183
просто давали больным амфетамин.
12:13
just by giving people amphetamine,
basically is what we were doing.
basically is what we were doing.
250
721927
3214
То же можно сказать
про шизофрению и депрессию.
про шизофрению и депрессию.
12:17
And schizophrenia and depression
are the same way.
are the same way.
251
725165
2488
12:19
So rather than prescribing drugs to people
essentially at random,
essentially at random,
252
727677
4032
Поэтому вместо того чтобы прописывать
людям лекарства, по сути, наугад,
людям лекарства, по сути, наугад,
12:23
as we had,
253
731733
1150
как раньше,
мы научились прогнозировать,
какие лекарства лучше всего подойдут
какие лекарства лучше всего подойдут
12:24
we learned how to predict
which drugs would be most effective
which drugs would be most effective
254
732907
3511
конкретным пациентам,
12:28
in which patients,
255
736442
1183
что привело к значительному
улучшению их эффективности.
улучшению их эффективности.
12:29
and that just led to this huge
improvement in outcomes.
improvement in outcomes.
256
737649
2756
12:33
OK, I want to bring you back now
to the year 2017.
to the year 2017.
257
741498
3476
Хорошо, а теперь вернёмся в 2017 год.
12:38
Some of this may sound satirical
or even far fetched.
or even far fetched.
258
746117
3373
Возможно, что-то из этого покажется
сатирическим или даже притянутым за уши.
сатирическим или даже притянутым за уши.
12:41
And some of it is.
259
749514
1293
Пожалуй, это так.
12:43
I mean, I can't actually
see into the future.
see into the future.
260
751291
2651
Я ведь на самом деле
не могу видеть будущее.
не могу видеть будущее.
12:45
I don't actually know
261
753966
1366
На самом деле я не знаю,
12:47
if we're going to be drilling hundreds
or thousands of microscopic holes
or thousands of microscopic holes
262
755356
3667
будем ли мы сверлить сотни
или тысячи микроскопических дырочек
или тысячи микроскопических дырочек
12:51
in our heads in 30 years.
263
759047
1667
в наших головах через 30 лет.
12:53
But what I can tell you
264
761762
1706
Но вот что я могу сказать:
12:55
is that we're not going
to make any progress
to make any progress
265
763492
2175
мы не продвинемся
12:57
towards understanding the human brain
or human diseases
or human diseases
266
765691
3727
в понимании человеческого мозга
и человеческих болезней,
и человеческих болезней,
13:01
until we figure out how to get
at the electrical activity of neurons
at the electrical activity of neurons
267
769442
4516
пока не выясним, как добраться
до электрической активности нейронов
до электрической активности нейронов
у здоровых людей.
13:05
in healthy humans.
268
773982
1200
13:07
And almost no one is working
on figuring out how to do that today.
on figuring out how to do that today.
269
775918
3239
И на сегодняшний день
практически никто этим не занимается.
практически никто этим не занимается.
13:12
That is the future of neuroscience.
270
780077
2334
Это будущее нейробиологии.
13:14
And I think it's time for neuroscientists
to put down the mouse brain
to put down the mouse brain
271
782752
4393
И мне кажется, что учёным
пора попрощаться с мышиным мозгом
пора попрощаться с мышиным мозгом
13:19
and to dedicate the thought
and investment necessary
and investment necessary
272
787169
2754
и посвятить достаточно времени и ресурсов
13:21
to understand the human brain
and human disease.
and human disease.
273
789947
3267
изучению человеческого мозга
и человеческих болезней.
и человеческих болезней.
13:27
Thank you.
274
795629
1151
Спасибо.
(Аплодисменты)
13:28
(Applause)
275
796804
1172
ABOUT THE SPEAKER
Sam Rodriques - NeuroengineerSam Rodriques invents new technologies to help neuroscientists understand how the brain works.
Why you should listen
Sam Rodriques has designed a new nanofabrication method and a new approach to sensing neural activity with probes in the bloodstream, and his forthcoming technologies are aimed at understanding the spatial organization of cells in the brain and the transcriptional activity of neurons over time. He is a graduate student in Physics at the Massachusetts Institute of Technology, with affiliations at the MIT Media Lab, the MIT Department of Brain and Cognitive Sciences and the Broad Institute of Harvard and MIT. He graduated summa cum laude with highest honors in Physics from Haverford College, where he worked on new methods for calculating quantum entanglement in multipartite quantum systems. He has received numerous national awards and fellowships to support his research, including the Hertz Foundation Graduate Fellowship, an NSF Graduate Research Fellowship and a Churchill Scholarship.
Sam Rodriques | Speaker | TED.com